动物标本的分类及制作方法

龙源期刊网动物标本的分类及制作方法作者：周贵凤来源：《农村经济与科技》2016年第20期[摘要]动物标本制作对教学、科研、文化生活、资源保藏和利用都具有非常重要的意义。本文介绍了动物标本的分类，详细阐述了骨骼标本、剥制标本、铸型标本、干制标本、透明标本等制作方法。[关键词]动物标本；制作；骨骼标本；铸型标本；透明标本[中图分类号]Q95-34[文献标识码]A“标本”在古希腊语中意为“运动的皮张”。有人认为制作动物标本是很残忍的事情，但实际上制作标本的初衷不在于杀戮，而在于挽留。制作动物标本是对死亡动物的充分利用，有利于保藏生物资源和生物信息，为生物资源的合理开发和可持续利用提供依据；帮助人们科学研究，了解多彩多样的生物世界及动物与人类的关系。目前，动物标本按制作材料及方法的不同主要分为骨骼标本、浸制标本、剥制标本、铸型标本、干制标本、塑化标本、透明标本及玻片标本等八大类型。1骨骼标本骨骼标本可用来研究动物骨骼系统，分为整体骨骼标本和散装骨骼标本两种类型。整体骨骼标本是将动物骨骼通过剔肉、腐蚀、脱脂、漂白等处理后，再按其原来的位置串连、安装成一个整体。动物骨骼标本常见的制作方法主要有虫蚀法、化学腐蚀法、自然腐蚀法和煮制法。1.1虫蚀法虫蚀法是通过生物蚕食骨骼标本上所附着的肌肉，而把骨骼原封不动地留存下来的一种方法。该法最早利用的是鲤节虫，也有用黄粉虫、蚂蚁等的报道。制备工艺简单，对人体危害较小。1.2化学腐蚀法化学腐蚀法是用腐蚀性溶液浸泡骨骼标本，再剔除骨骼上肌肉制作骨骼标本的方法。常用的腐蚀液是氢氧化钠溶液，但人们发现，氢氧化钠的浓度和浸泡的时间会影响腐蚀效果和速度。如0.6%氢氧化钠需浸泡标本13d；而6%氢氧化钠只需浸泡标本4h；而新制的10%氢氧化钠则浸泡时间缩短到15min。因此提高氢氧化钠浓度和增加浸泡时间会加快腐蚀的速度。但若控制不好，又会对骨骼标本造成不可挽回的伤害。因此，需要在“快速”与“有效”中找到平衡点，根据骨骼大小和质地不同，选择不同药物浓度进行腐蚀。一般来说，骨骼越粗大，所需氢龙源期刊网氧化钠的浓度就越大，腐蚀时间也越长。如禽类头骨、椎骨和胸肋骨、爪骨、粗大腿骨所用的氢氧化钠浓度分别为2.0%、3.0%、5.0%和5.0～7.0%时，腐蚀效果较好。1.3水煮法水煮法是将处理后的动物骨骼置于加有水和少量碱液（如碳酸钠或氢氧化钠等）的容器中煮沸，待韧带变黄时，取出剔刮软组织等所获得动物骨骼标本的方法。若未剔除干净，则放入更低浓度的碱液中再煮片刻，再去除剩余组织，直至骨骼上的软组织剔除干净为止。同样，碱液浓度及水煮温度同样会影响剔除骨骼上肌肉和软组织的效果。阿依木古丽等在制备绵羊骨骼标本时发现，头骨、四肢长骨等壮大骨水煮去肉所需氢氧化钠的浓度和温度均高于不规则骨和细小骨。1.4自然腐蚀法自然腐蚀法是将动物标本经泥土掩埋或水浸泡等法，使肌肉等组织自然腐败分解后，再经清洗、脱脂、漂白等处理而获得动物骨骼标本的方法。当然，上述这些方法也有一些不足，如鲤节虫等生物的养殖不好掌握，在食饵缺乏时会将韧带和软骨一起咬食，对外界环境温度有一定要求（最适温度是20℃），鲤节虫等还可能会危害其他标本。自然腐蚀法耗时较长，在脱脂过程中，使用四氯化碳、二甲苯或汽油等易挥发性物质具有毒性，存在安全隐患，且对环境影响也较大。因此，人们在传统方法的基础上进行不断改进，获得了不少成果。如王甜等用氢氧化钠、氢氧化钙及双氧水等低毒物质代替二甲苯、汽油等对骨骼进行脱脂和漂白处理，具有良好效果。蒋磊等进行了冷泡法腐蚀、天然皂粉脱脂、过氧化氢梯度漂白等改进，获得了操作简单、安全环保的制作方法，制得了结构完整、立体感强的犬全身骨骼标本。此外，上述几种制备方法还可结合起来使用，如水煮法和自然腐蚀法，化学腐蚀法和水煮法等，都能制备出一些不错的骨骼标本。2浸制标本传统的浸制标本在制作方法上常存在保存时间短，易发生变色、腐烂，保存液多具有强烈刺激性和毒性，不利于人体健康，污染环境等缺陷。颜卫等通过在标本预处理液中加入适量甲醛和硼酸，在保存液中加入硫酸亚钴和氯化锡，用蜂蜡、松香及凡士林调成胶状液取代传统石蜡进行封口等方面对传统浸渍标本制作工艺进行了改良，解决了传统工艺保色时间短，延长了标本保存时间，降低了甲醛的含量的问题，增加了工艺的安全性。3剥制标本剥制标本是将动物皮张及其皮肤衍生物（如羽毛、鳞片、毛发等）一同剥制下来制成的标本。按动物皮张制成的姿态，可分为“姿态标本”和“半剥制标本”。制作过程包括：剥皮→皮张去肉脱脂→防腐→填充或假体支撑→缝合→整形固定等。剥制标本适用于脊椎动物和一些不适宜制作浸制标本的大型爬行类、两栖类和鱼类等动物。龙源期刊网传统动物剥制标本在制备时，往往会出现材料选择不当，不重视动物实体的测量和记录，皮肤剥离不彻底，防腐不当，支架安装不合理，填充不饱满，整形不生动等问题。因此，人们通过实践探索，对上述各环节进行改进和创新，并在此基础上与现代模型技术及现代鞣制技术相结合，应用现代模型技术和新模型材料，以克服传统工艺和材料的不足，使标本具有体轻、坚固、真实感强等优点。如李永民等对鸟类剥皮时用背剥代替传统的胸剥，减小缝合线对其正面姿态或飞翔姿势的影响。祝尧荣用梯度浓度的酒精对皮张进行防腐处理，防腐效果较好，减轻了福尔马林等对人体的危害。此外，使用弹性印模材料，如藻酸盐类、义齿树脂和义齿基托树脂、环氧树脂和低份子聚酰胺树脂等分别作为动物头骨、口腔、掌和爪部等充填材料，代替传统的石膏泥等填塑材料，能避免石膏凝固快，操作时间短，标本神态呆板，局部易开裂、掉渣等现象，使剥制标本操作方便，精密、准确地表现动物神态。在剥制标本中使用现代模型材料和前瞻技术，反映了动物标本制备技术的前沿，体现了社会的发展和需要，展现出新材料新技术的优越性，具有广阔的发展和应用前景。4铸型标本动物铸型标本是在动物管腔内注入可塑性的材料，待固化成型后去除多余组织器官，仅留下填充物所制成的标本。其形态逼真直观，充分显示动物体中空管腔的真实形态（如心血管、消化、呼吸及泌尿系统腔隙和鸟类气囊腔隙等），可用颜色区分器官、能长期保存等特点，是研究动物管腔形态结构的重要方法。张海等曾经就通过动物铸型标本发现了血管的“导流瓣”及静脉中的静脉瓣（﹤2mm）结构。填充剂是制作铸型标本最重要的材料之一，可分为热塑性和冷塑性两大类。热塑性填充剂是指加热后熔化，冷却后又固化成型的填充物质，如石蜡、松香等。该类材料有的强度不足，有的熔点较高，不易操作，现使用较少；冷塑性填充剂在灌注时，不对温度作具体要求，操作简单，制成的标本强度高，韧性好，形态色泽美观。冷塑性填充剂按性质分为溶剂挥发固化型填充剂和化学固化型填充剂，前者如赛璐珞（乒乓球制作原料）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料（ABS塑料）和过氯乙烯等，后者是指天然橡胶乳、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂和自凝牙托材科等。器官形态、大小不同，制作铸型标本时选用的填充剂也有差异，如此才能节约开支，避免浪费，制作更加满意的铸型标本。目前，常用的灌注液成分中含有赛璐珞、酒精、丙酮和乙醚等物质。王剑等从牛蛙主动脉和肺动脉中灌注20%ABS-丙酮溶液，待其硬化后用盐酸进行腐蚀，制成了牛蛙心肝肺血管联合铸型标本。杜晓霞等发现选用新鲜器官作铸型材料，灌注适宜浓度的铸型剂，把握首次灌注量和补充灌注量，注意控制压力等方面是铸型成功的重要因素，丙酮-丁酮混合溶剂具有明显优势。也有研究发现在固定液中加入甲醛溶液能加强固定液的渗透作用，延长了标本保存时间。如吕颜枝等在灌注液中分别加入红蓝甲醛及4%多聚甲醛、酒精和苯酚，制备了家兔灌注标本和犬整体标本。5干制标本5.1动物整体剥制干式标本龙源期刊网制作工艺流程：材料准备→体型测量→动物致死→剥皮→腌制（腌皮粉由石膏、樟脑、三氧化二砷及苦矾混合而成，可防虫防蛀）→装支架→填充与缝合-→装标本台架→整形→自然风干与陈列。5.2动物胃肠干制气存标本制作工艺流程：采样→水洗→充气和血管铸型→防腐固定（5%福尔马林或75%酒精）→脱水（不同梯度浓度酒精）→油浸和风干（将脱水材料转入到松节油溶液内，增光保润，油浸处理3-5天后取出，自然风干）→填塞空腔→刷漆防蛀→包装保存→贴好标签。5.3动物脏器干制塑封标本制作工艺流程：原材料准备→血管铸型→防腐固定（5%福尔马林或75%酒精）→脱水与风干→塑封保存。5.4冻干标本冻干标本是能真实、直观地反应动物整体或器官系统的形态、结构、位置及其相互关系，保持原有形态和色泽的标本。制作工艺流程：动物宰杀固定→剥离加工→冷冻风干→后期修饰、涂色、喷漆等加工。此类标本在传统的保存时易受虫蛀和鼠害，效果不理想。但鲁金波等在制备工艺、防霉防腐及防虫等方面进行了改进，如在灌注前增加灌流的环节，提高了灌注效果；由冷室放置冷冻和自然干燥，改为冷热室交替反复解冻，使标本快速干燥，不易发生变形和收缩。黄保增等在动物动脉血管中高压灌注“福砒液”制作了防虫蛀防鼠害作用持久、不发霉、不腐败、不变质的冻干标本。刘占祥也通过反复冷冻解冻的方式制备了犬全身冻干标本，仅用3～4个月就达到干制效果，并无干裂和变形的缺点。6塑化标本塑化标本是将新鲜动物尸体或福尔马林浸泡的组织器官标本内的水和部分脂肪，经真空处理后被活性塑料、硅橡胶、聚合树脂等置换出来，使动物组织器官和整体形态仍保持其生前状态。由于标本不含水分，故可长期保存。塑化过程主要分四步进行：（1）固定：用5%-10%的福尔马林，此过程要防止失水干化；（2）脱水：常用丙酮进行脱水；（3）强制渗胶：在真空环境下，用活性塑料、橡胶等物质强制将组织器官中的丙酮置换出来；（4）硬化：也叫固化，用木棒、铁丝等工具将标本固定成形，然后在标本上多次喷涂固化剂进行固化，最后定型和整形。据研究发现，水溶性塑料聚乙二醇（PEG）生物相容性良好，反应简单，价格低廉，对组织具有较好地脱水和固定作用，可用于动物塑化标本的制作和保存。7透明标本龙源期刊网透明标本是在动物器官的管、腔、窦中灌注填充剂，再经理化方法使组织折光率和透明剂相接近而呈现透明，从而在保持器官外形完整的情况下清晰、直观地显示器官内部形态结构及血液供应的特点。实际操作过程中，常将铸型和透明标本制作过程相结合而制成铸型透明标本。制作方法如下：取材（一定要新鲜器官，并尽量保持器官的结构完整）→冲洗和排血→灌注填充液→固定→漂白（5%双氧水）→脱水（梯度浓度的酒精）→透明（二甲苯或丙三醇）→封口保存（保存液一般与透明剂一致）。8玻片标本玻片标本可用于封装微型动物整体或者某些动物的器官组织细胞等。根据操作方法不同，玻片标本分为涂片标本、装片标本和切片标本等。涂片标本常用于细胞、细菌、寄生虫等临时观察；装片标本则分为临时装片、半永久装片和永久装片。临时装片中一般要加入相应的生理盐水以保持细胞形态，还可用碘液、美兰等进行染色；永久装片则经固定、染色后用甘油进行封片；永久装片则将染色后的标本经脱水、透明后用树胶进行封片。而切片标本则分为徒手切片、石蜡切片及冰冻切片标本。徒手切片的效果不好控制，现在应用较少；石蜡切片一般要经过组织固定→脱水→透明→浸蜡→包埋→切片→染色剂固封等过程，其适合长期保存，组织细胞形态结构保持较好；但制作过程复杂，制作周期长，组织块易碎等。毛晓霞对石蜡切片制作方法进行了改良，获得了一组制作时间短、染色清晰、组织结构完整的高质量石蜡切片。冰冻切片标本则是在低温条件下使组织快速冷却到所需硬度后进行切片的方法，较石蜡切片操作简单、快速，其固定和染色效果好，在免疫荧光中可避免石蜡自发荧光的干扰，多用于手术中快速诊断病理；但其保存时间较石蜡切片标本短，不易制作较薄的切片。[参考文献][1]邵璐璐，王勇森.“复活”生命的艺术——动物标本制作探秘[J].走向世界，2011（29）.[2]和尔伦桃迪，赵玉娥，吉日嘎拉等